JP2017503995A - Variable operating point components of ice cube ice machine - Google Patents
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Abstract
冷却サイクル中、氷を形成する製氷機であって、可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を有する製氷機において、可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器は、1つまたは複数の冷媒ラインによって流体連通する。製氷機は、蒸発器に熱的に結合された製氷皿と、給水ポンプと、冷却サイクルの状態を識別する検出装置と、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速圧縮機の速度を制御するように適合された制御装置と、をさらに備える。製氷機は、冷却サイクルの識別した状態に基づいて、制御装置によって制御され得る可変速凝縮器ファンも備えてよい。さらに、給水ポンプは、冷却サイクルの識別した状態に基づいて、制御装置によって制御され得る可変速給水ポンプであってよい。【選択図】図1An ice making machine that forms ice during a cooling cycle, the ice making machine having a variable speed compressor, a condenser, and an evaporator, wherein the variable speed compressor, the condenser, and the evaporator are one or more. The refrigerant line is in fluid communication. The ice maker controls the speed of the variable speed compressor based on the ice tray thermally coupled to the evaporator, the feed pump, the detection device that identifies the state of the cooling cycle, and the state of the identified cooling cycle And a controller adapted to do so. The ice maker may also include a variable speed condenser fan that can be controlled by the controller based on the identified state of the cooling cycle. Further, the feed pump may be a variable speed feed pump that can be controlled by the controller based on the identified state of the cooling cycle. [Selection] Figure 1
Description
[関連出願の参照]
本出願は、2014年1月8日出願のUS仮特許出願番号61/924,907の優先権を主張し、その内容全体を参照により本明細書に組み込むものとする。
[Reference to related applications]
This application claims priority from US Provisional Patent Application No. 61 / 924,907, filed Jan. 8, 2014, the entire contents of which are hereby incorporated by reference.
本発明は、一般的に、自動製氷機に関し、より詳細には、可変速給水ポンプと、可変速圧縮機及び可変速凝縮器ファンを有する冷却システムと、を含む、可変動作点構成要素を備える製氷機に関する。 The present invention relates generally to automatic ice makers, and more particularly, includes a variable operating point component including a variable speed feed pump and a cooling system having a variable speed compressor and a variable speed condenser fan. Related to ice making machines.
立方体の型が格子状のになった製氷皿を採用し、重力による水流と採氷を有する製氷機は、よく知られており、幅広く用いられている。このような機械は、幅広く受け入れられており、レストラン、バー、モーテル、及び、様々な飲料小売業者等の、新鮮な氷の需要が常に高い商用設備にとって特に望ましい。 An ice making machine that employs an ice tray in which a cubic mold has a lattice shape and has a water flow and ice collection by gravity is well known and widely used. Such machines are widely accepted and are particularly desirable for commercial facilities where the demand for fresh ice is always high, such as restaurants, bars, motels and various beverage retailers.
これらの製氷機においては、製氷皿の上部に水を供給し、製氷皿は、その水を給水ポンプに向かう曲がりくねった経路に向ける。供給された水の一部は、製氷皿に溜まり、凍って氷になり、適切な手段によって十分に凍ったと識別されるとすぐに、製氷皿を除霜して、氷を少し溶かし、製氷皿からビンに放出される。典型的には、これらの製氷機は、製造する氷の種類によって分類できる。このような種類の1つは、格子型製氷機である。格子型製氷機は、製氷皿の個々の格子内に形成されるほぼ四角の角氷を製造し、角氷は、氷の厚みが製氷皿の厚みを超えると、次に連続した角氷のシートとなる後、角氷のシートはビンに落ちると、割れて個々の角氷になる。別の種類の製氷機は、個々の角氷の製氷機である。この製氷機は、製氷皿の個々の格子内に形成されるほぼ四角の角氷を製造し、角氷の連続したシートは形成しない。従って、採氷時、個々の角氷が、製氷皿からビンに落ちる。制御装置は、製氷機の運転を制御して、氷が一定して供給されるように確保する。 In these ice making machines, water is supplied to the upper part of the ice tray, and the ice tray directs the water to a winding path toward the water supply pump. As soon as some of the supplied water accumulates in the ice tray, freezes into ice, and is identified as adequately frozen by appropriate means, the ice tray is defrosted, the ice melted a little, and the ice tray To the bottle. Typically, these ice makers can be classified according to the type of ice they produce. One such type is a lattice ice maker. A lattice-type ice maker produces approximately square ice cubes that are formed within the individual lattices of the ice tray, and the ice cube is the next continuous sheet of ice cubes when the ice thickness exceeds the ice tray thickness. After that, when the ice cube sheet falls into the bottle, it breaks into individual ice cubes. Another type of ice machine is an individual ice cube ice machine. This ice making machine produces approximately square ice cubes that are formed within individual lattices of an ice tray, and does not form a continuous sheet of ice cubes. Therefore, when ice is collected, individual ice cubes fall from the ice tray to the bottle. The control device controls the operation of the ice making machine to ensure that ice is supplied constantly.
典型的な製氷機の冷却サイクルは、顕熱冷却サイクル潜熱冷却サイクルという2つのサブサイクルからなる。顕熱冷却サイクル中、供給された水は、絶えず、製氷皿を通って再循環し、給水ポンプに戻ることによって、冷却される。供給された水は、氷点に達すると、製氷皿で凍り始め、潜熱冷却サイクルが始まって、製氷皿に氷が形成されるに従って少しずつ、製氷皿から落ちて給水ポンプに戻る水の量が減少する。 A typical ice maker cooling cycle consists of two sub-cycles: a sensible cooling cycle latent cooling cycle. During the sensible cooling cycle, the supplied water is continually cooled by recirculating through the ice tray and returning to the feed pump. When the supplied water reaches the freezing point, it begins to freeze in the ice tray, the latent heat cooling cycle begins, and the amount of water that falls from the ice tray and returns to the feed pump decreases gradually as ice forms in the ice tray. To do.
従来、製氷機で使用する冷却システムの主な構成要素は、圧縮機、凝縮器、熱膨張弁、及び、蒸発器を順次、流れる冷媒を含む。蒸発器は、供給された水を凍らせて氷にするために、製氷皿に熱的に結合される。しかしながら、顕熱冷却サイクル中の任意の所与の時点の冷却負荷は、水温によって駆動され、潜熱冷却サイクル中の任意の所与の時点の冷却負荷は、製氷皿の氷の層の厚さによって主に駆動される。顕熱冷却サイクル中、水温が下がると、また、潜熱冷却サイクル中、製氷皿の氷の厚さが増すと、それに応じて製氷機にかかる冷却負荷は、冷却サイクルを通して減少していく。 Conventionally, the main components of a cooling system used in an ice maker include a refrigerant that sequentially flows through a compressor, a condenser, a thermal expansion valve, and an evaporator. The evaporator is thermally coupled to an ice tray to freeze the supplied water into ice. However, the cooling load at any given time during the sensible cooling cycle is driven by the water temperature, and the cooling load at any given time during the latent cooling cycle depends on the ice layer thickness of the ice tray. Mainly driven. As the water temperature decreases during the sensible heat cooling cycle, and as the ice thickness of the ice tray increases during the latent heat cooling cycle, the cooling load on the ice making machine decreases accordingly throughout the cooling cycle.
よって、簡潔に言うと、発明の一態様は、冷却サイクル中、氷を作る製氷機に関する。製氷機は、可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を備え、可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器は、1つまたは複数の冷媒ラインによって流体連通している。冷媒は、1つまたは複数の冷媒ラインを通って流れる。製氷機は、蒸発器に熱的に結合された製氷皿と、製氷皿に給水する給水ポンプと、冷却サイクル中、可変速圧縮機の速度を制御するように適合された制御装置と、をさらに備える。 Briefly, therefore, one aspect of the invention relates to an ice making machine that produces ice during a cooling cycle. The ice making machine includes a variable speed compressor, a condenser, and an evaporator, and the variable speed compressor, the condenser, and the evaporator are in fluid communication with one or more refrigerant lines. The refrigerant flows through one or more refrigerant lines. The ice maker further comprises an ice tray thermally coupled to the evaporator, a water supply pump for supplying water to the ice tray, and a controller adapted to control the speed of the variable speed compressor during the cooling cycle. Prepare.
発明の別の態様は、冷却サイクル中、氷を作る製氷機に関する。製氷機は、可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を備え、可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器は、1つまたは複数の冷媒ラインによって流体連通している。冷媒は、1つまたは複数の冷媒ラインを通って流れる。製氷機は、蒸発器に熱的に結合された製氷皿と、製氷皿に給水する給水ポンプと、顕熱冷却サイクル中、第1の速度、潜熱冷却サイクル中、第2の速度、及び、採氷サイクル中、第3の速度で、可変速圧縮機を運転するように適合された制御装置と、をさらに備える。 Another aspect of the invention relates to an ice maker that produces ice during a cooling cycle. The ice making machine includes a variable speed compressor, a condenser, and an evaporator, and the variable speed compressor, the condenser, and the evaporator are in fluid communication with one or more refrigerant lines. The refrigerant flows through one or more refrigerant lines. The ice making machine includes an ice tray thermally coupled to the evaporator, a feed pump for supplying water to the ice tray, a first speed during a sensible heat cooling cycle, a second speed during a latent heat cooling cycle, and a sampling. And a controller adapted to operate the variable speed compressor at a third speed during the ice cycle.
発明の別の態様は、冷却サイクル中、氷を作る製氷機に関する。製氷機は、可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を備え、可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器は、1つまたは複数の冷媒ラインによって流体連通している。冷媒は、1つまたは複数の冷媒ラインを通って流れる。製氷機は、蒸発器に熱的に結合された製氷皿と、製氷皿に給水する給水ポンプと、冷却サイクルの状態を識別するように適合された検出装置と、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速圧縮機の速度を制御するように適合された制御装置と、をさらに備える。 Another aspect of the invention relates to an ice maker that produces ice during a cooling cycle. The ice making machine includes a variable speed compressor, a condenser, and an evaporator, and the variable speed compressor, the condenser, and the evaporator are in fluid communication with one or more refrigerant lines. The refrigerant flows through one or more refrigerant lines. The ice maker is based on an ice tray that is thermally coupled to the evaporator, a water pump that feeds the ice tray, a detection device adapted to identify the status of the cooling cycle, and the status of the identified cooling cycle. And a controller adapted to control the speed of the variable speed compressor.
発明のさらに別の態様は、可変速凝縮器ファンをさらに備える製氷機に関する。制御装置は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速凝縮器ファンの速度をさらに制御するように適合される。 Yet another aspect of the invention relates to an ice making machine further comprising a variable speed condenser fan. The controller is adapted to further control the speed of the variable speed condenser fan based on the identified cooling cycle condition.
発明のさらに別の態様は、給水ポンプが可変速給水ポンプであり、制御装置が識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速給水ポンプの速度を制御するようにさらに適合された、製氷機に関する。 Yet another aspect of the invention relates to an ice maker, wherein the feed pump is a variable speed feed pump and is further adapted to control the speed of the variable speed feed pump based on the state of the cooling cycle identified by the controller. .
発明のさらに別の態様は、液体状態と気体状態の間を遷移可能な冷媒を使用して氷を作る冷却システムを有する製氷機に関する。製氷機は、可変速圧縮機、凝縮器、熱膨張素子、及び、蒸発器を備える。製氷機は、蒸発器に熱的に結合された製氷皿と、給水ポンプと、冷却サイクルの状態を識別する検出装置と、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速圧縮機の速度を制御するように適合された制御装置と、をさらに備える。 Yet another aspect of the invention relates to an ice making machine having a cooling system that makes ice using a refrigerant capable of transitioning between a liquid state and a gas state. The ice making machine includes a variable speed compressor, a condenser, a thermal expansion element, and an evaporator. The ice maker controls the speed of the variable speed compressor based on the ice tray thermally coupled to the evaporator, the feed pump, the detection device that identifies the state of the cooling cycle, and the state of the identified cooling cycle And a controller adapted to do so.
発明のさらに別の態様は、冷却サイクル中、氷を作る製氷機を制御する方法に関する。製氷機は、可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を備える。可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器は、1つまたは複数の冷媒ラインによって流体連通している。冷媒は、1つまたは複数の冷媒ラインを通って流れる。製氷機は、蒸発器に熱的に結合された製氷皿と、製氷皿に給水する給水ポンプと、冷却サイクルの状態を識別するように適合された検出装置と、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速圧縮機の速度を制御するように適合された制御装置と、をさらに備える。方法は、製氷機の冷却サイクルの状態を識別することと、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速圧縮機の望ましい圧縮機速度を計算することと、可変速圧縮機の速度を望ましい圧縮機速度に変えることによって、冷媒の質量流量を変えることと、を含む。 Yet another aspect of the invention relates to a method of controlling an ice maker that produces ice during a cooling cycle. The ice making machine includes a variable speed compressor, a condenser, and an evaporator. The variable speed compressor, condenser, and evaporator are in fluid communication by one or more refrigerant lines. The refrigerant flows through one or more refrigerant lines. The ice maker is based on an ice tray that is thermally coupled to the evaporator, a water pump that feeds the ice tray, a detection device adapted to identify the status of the cooling cycle, and the status of the identified cooling cycle. And a controller adapted to control the speed of the variable speed compressor. The method identifies an ice machine cooling cycle condition, calculates a desired compressor speed for a variable speed compressor based on the identified cooling cycle condition, and calculates a desired compression speed for the variable speed compressor. Changing the mass flow rate of the refrigerant by changing to the machine speed.
発明のさらに別の態様は、液体状態と気体状態の間を遷移可能な冷媒を使用して氷を作る冷却システムを有する製氷機を制御する方法に関する。製氷機は、可変速圧縮機と、凝縮器と、熱膨張素子と、蒸発器と、蒸発器に熱的に結合された製氷皿と、給水ポンプと、冷却サイクルの状態を識別する検出装置と、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速圧縮機の速度を制御するように適合された制御装置と、を備える。方法は、製氷機の冷却サイクルの状態を識別することと、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速圧縮機の望ましい速度を計算することと、可変速圧縮機の速度を望ましい圧縮機速度に変えることによって、冷媒の質量流量を変えることと、を含む。 Yet another aspect of the invention relates to a method of controlling an ice making machine having a cooling system that makes ice using a refrigerant capable of transitioning between a liquid state and a gas state. The ice making machine includes a variable speed compressor, a condenser, a thermal expansion element, an evaporator, an ice tray thermally coupled to the evaporator, a water supply pump, and a detection device that identifies the state of the cooling cycle. A controller adapted to control the speed of the variable speed compressor based on the identified state of the cooling cycle. The method identifies an ice machine cooling cycle condition, calculates a desired variable speed compressor speed based on the identified cooling cycle condition, and sets the variable speed compressor speed to a desired compressor speed. Changing the mass flow rate of the refrigerant.
発明のこれらの及び他の特徴、態様、及び、利点は、以下の詳細な説明、請求項、及び、添付図面からより明らかとなろう。図面は、発明の例示の実施形態に従って特徴を示している。 These and other features, aspects, and advantages of the invention will become more apparent from the following detailed description, claims, and accompanying drawings. The drawings illustrate features according to exemplary embodiments of the invention.
発明の実施形態を詳細に説明する前に、発明は、以下の記載や以下の図面に示す構成の詳細や構成要素の配置に、発明の適用を限定するものではないことを理解されたい。発明は、他の実施形態も可能であり、様々な方法で実践または行うことができる。また、本明細書で使用する言い回しや用語は説明目的であり、制限とみなしてはならないことは理解されたい。本明細書における「含む」、「備える」、または、「有する」及び、その変形の使用は、その後に列挙する項目と、その同等物、及び、追加の項目を含むことを意味する。明細書及び請求項で使用する測定値等を表す数は全て、「約」という語により全て、一部変更されると理解されたい。本明細書における、前後、左右、頂部と底部、上方と下方は、記載を便利にするためであり、本明細書に開示の発明や、その構成要素を任意の1つの位置もしくは空間の向きに限定するためではないことに留意されたい。 Before the embodiments of the invention are described in detail, it should be understood that the invention is not limited to the details and the arrangement of components shown in the following description and the following drawings. The invention is capable of other embodiments and of being practiced or carried out in various ways. Also, it is to be understood that the wordings and terms used herein are for illustrative purposes and should not be considered limiting. The use of “including”, “comprising”, “having” and variations thereof herein is meant to include the items listed thereafter, equivalents thereof, and additional items. It should be understood that all numbers representing measurements and the like used in the specification and claims are all modified in part by the word “about”. In the present specification, front and rear, left and right, top and bottom, upper and lower are for convenience of description, and the invention disclosed in this specification and its components are arranged in any one position or direction of space. Note that this is not a limitation.
潜熱冷却中、変化する可変動作点構成要素
従来の製氷機の冷却システムは、典型的に、冷却能力を最大にするような大きさにされている。しかしながら、顕熱冷却サイクル中の冷却負荷の変動は、潜熱冷却サイクル中の冷却負荷の変動より小さい。従って、冷却サイクルの大半にとって、圧縮機と関連する構成要素は、システムにとって著しく大きすぎ、結果として、運転効率を低下させ、圧力差が必要以上に大きくなる。
Variable Operating Point Components Changing During Latent Heat Cooling Conventional ice machine cooling systems are typically sized to maximize cooling capacity. However, the variation in the cooling load during the sensible heat cooling cycle is smaller than the variation in the cooling load during the latent heat cooling cycle. Thus, for most of the cooling cycle, the components associated with the compressor are significantly too large for the system, resulting in reduced operating efficiency and an unnecessarily large pressure differential.
よって、可変速給水ポンプ、可変速圧縮機、可変速凝縮器ファン、及び、サーモスタットもしくは電子熱膨張弁の組み合わせを、様々な実施形態で、含む可変動作点構成要素を備える改良された製氷機を記載する。可変動作点構成要素は、冷却サイクルの状態に基づいて制御されて、効率を向上させ得る。様々な実施形態において、例えば、可変動作点構成要素は、顕熱冷却サイクル中、ほぼ1つの動作点で運転し、潜熱冷却サイクル中、冷却負荷が下がるに従って可変動作点で運転する。他の実施形態においては、例えば、可変動作点構成要素は、顕熱冷却サイクル中及び潜熱冷却サイクル中、可変動作点で運転する。さらに他の実施形態においては、例えば、可変速圧縮機は、顕熱冷却サイクル中、潜熱冷却サイクル中、及び/または、採氷サイクル中、可変速度で運転できる。可変動作点構成要素を、顕熱冷却サイクル、潜熱冷却サイクル、及び、採氷サイクルの1つまたは複数において、可変動作点で運転することによって、単一の動作点の構成要素に比べて、エネルギー効率の向上と省エネルギーを達成できる。 Thus, an improved ice maker with variable operating point components comprising, in various embodiments, a combination of a variable speed feed pump, variable speed compressor, variable speed condenser fan, and thermostat or electronic thermal expansion valve. Describe. The variable operating point component can be controlled based on the state of the cooling cycle to improve efficiency. In various embodiments, for example, the variable operating point component operates at approximately one operating point during the sensible heat cooling cycle and operates at the variable operating point as the cooling load decreases during the latent heat cooling cycle. In other embodiments, for example, the variable operating point component operates at a variable operating point during the sensible cooling cycle and during the latent cooling cycle. In still other embodiments, for example, the variable speed compressor can operate at a variable speed during a sensible heat cooling cycle, a latent heat cooling cycle, and / or during an ice collection cycle. By operating a variable operating point component at a variable operating point in one or more of a sensible cooling cycle, a latent cooling cycle, and an ice-collecting cycle, the energy is compared to a single operating point component. Increase efficiency and save energy.
図1は、製氷機10の一実施形態による、可変動作点構成要素を含む幾つかの主な構成要素を示す。ここで、可変動作点は、可変速度を含んでよい。製氷機10は、可変速圧縮機12と、可変速圧縮機12から排出された圧縮された冷媒蒸気を凝縮する凝縮器14と、可変速凝縮器ファン15と、冷媒の温度と圧力を下げる熱膨張素子18と、蒸発器20と、を備える。熱膨張素子18は、キャピラリーチューブ、サーモスタット膨張弁、または、電子膨張弁を含み得るが、それらに限らない。製氷機10は、蒸発器20に熱的に結合された製氷皿60も備える。製氷皿60は、表面に、表面上を流れる水が溜まる多数のくぼみ(通常、格子状のセルの形態)を備えてよい。水は、可変速給水ポンプ62によって水溜め64から汲み上げられ、送水ライン63を通って分配マニホルドまたは管66から出ると、製氷皿60に衝突し、製氷皿60のくぼみの上を流れて、凍って氷になる。水溜め64は、製氷皿60の下に位置してよく、製氷皿60から落下する全ての水を受け止め、その水は、可変速給水ポンプ62によって再循環される。本明細書に記載の製氷皿60は、角氷の連続したシート、分かれた角氷、及び/または、異なる形の角氷を作る任意の数の種類の型を含んでよい。さらに、発明の実施形態は、発明の範囲を逸脱することなく、様々な種類の製氷機(例えば、格子型、分かれた角氷型)及び、特定しないが他の製氷機に適合させることができる。
FIG. 1 shows several main components, including variable operating point components, according to one embodiment of an
可変速圧縮機12と、可変速凝縮器ファン15と、可変速給水ポンプ64は、それぞれ、可変速モータ(図示せず)によって駆動される。可変速圧縮機12、可変速凝縮器ファン15、及び、可変速給水ポンプ64のそれぞれの可変速モータは、一連の速度内の任意の速度で運転するように適合された連続可変速モータであることが望ましい。このような可変速モータは、電子整流モータ(「ECM」)であってよい。あるいは、可変速圧縮機12、可変速凝縮器ファン15、及び、可変速給水ポンプ64のそれぞれの可変速モータは、複数(例えば、2、3、4、または、それ以上)の特定の速度で運転するように適合されたモータを含んでよい。
The
製氷機10は、蒸発器20の出口に配置された感温筒26を備えて、熱膨張素子18を制御してよい。他の実施形態において、電子膨張弁118(図11及び12を参照)が用いられる場合、温度センサ25及び圧力変換器29が、感温筒(図11及び12を参照)の代わりに用いられてよく、温度センサ25及び圧力変換器29がサクションライン28dの冷媒の温度値及び圧力値をそれぞれ、制御装置80に提供してよい。そうすると、制御装置80は、温度及び圧力に基づいて、電子膨張弁18の開口を制御できる。ホットガス弁24は、氷が望ましい厚さに達すると、暖かい冷媒を可変速圧縮機12から直接、蒸発器20に向けて、製氷皿60から角氷を取り除く、または、採氷する。製氷機10は、当分野で既知の採氷センサスイッチ(図示せず)も備えてよい。採氷センサスイッチは、制御装置80が採氷を止めて製氷を開始できるように、氷が製氷皿60から落ちる時を検出する。本明細書の他の箇所でより詳細に記載するように、ある形態の冷媒が、ライン28a、28b、28c、28dを介して、これらの構成要素を通って循環する。製氷機10は、給水源、アイスビン、及び、電源を含む、本明細書に記載していない他の従来の構成要素を有してよい。
The
製氷機10は、制御装置80も備えてよい。制御装置80は、蒸発器20及び水溜め64から離れて配置されるのが望ましい。図2に示すように、制御装置80は、製氷機10の運転を制御するプロセッサ82を備える。制御装置80は、圧力センサ84も備えてよい、または、圧力センサ84に結合されてよい。圧力センサ84を用いて、水溜め64の水圧を製氷皿60の氷の厚さと相関させることによって、製氷機10の潜熱冷却サイクル中の冷却サイクルの状態を識別してよい。圧力センサ84は、水溜め64の水の加圧力に比例する信号をプロセッサ82に出力できるモノリシックシリコン圧力センサであってよい。圧力センサ84からの出力を用いて、プロセッサ82は、氷に変わった水の量に基づいて、冷却サイクルの状態を決定できる。潜熱冷却サイクル中、製氷皿の氷の厚さが増加するに従って、冷却負荷は減少し得る、よって、制御装置80は、冷却負荷に関する冷却サイクルの状態に基づいて、製氷機10の可変動作点構成要素の動作点を計算、設定できる。従って、可変速圧縮機12を用いて、製氷機10の効率を向上させてよい。可変速圧縮機12は、冷却サイクルの状態に基づいて液体冷媒の質量流量を変更し得る。例えば、製氷皿60上の氷の厚さが冷却サイクル中、増加すると、液体冷媒の質量流量を低減できる。圧力センサ84の使用によって、プロセッサ82は、採氷サイクルの開始に適切な時間の決定、及び、注水機能及びパージ機能の制御も行うことができる。幾つかの実施形態においては、圧力センサ84は、テキサス州オースティンのFreescale Semiconductor社製の品番MPXV5004等の圧力変換器であってよい。
The
図2及び3を参照して、制御システムのエアフィッティング90と気送管の実施形態を詳細に記載する。幾つかの実施形態においては、気圧センサ84は、基端86aと先端86bを有する気送管86によって、水溜め64に接続されてよい。気送管86の基端86aは、気圧センサ84に接続され、気送管86の先端86bは、エアフィッティング90に接続されて流体連通している。エアフィッティング90は、水溜め64内に配置されてよく、基部90a、第1部分90b、第2部分90c、及び、頂部90dを備え、全て、水溜め64の水底部72と流体連通している。エアフィッティング90の基部90a、第1部分90b、第2部分90c、及び、頂部90dが、空気をトラップし得る室92を画定する。1つまたは複数の開口98が、基部90aの周囲を取り囲んで、水溜め64の水底部72とエアフィッティング90の室92内の空気との流体連通を可能にしている。水溜め64の水位が増加すると、水溜め64の水底部72の圧力が、エアフィッティング90の1つまたは複数の開口98を通して室92の空気に伝わる。室92内の気圧が増加し、この気圧の増加は、気送管86の空気を介して気圧センサ84に伝えられる。このようにして、制御装置80は、水溜め64の水位を決定できる。従って、水溜め64の水位が低下すると、室92の圧力も低下する。この圧力の低下は、気送管86の空気を介して気圧センサ84に伝えられる。このようにして、制御装置80は、水溜め64の水位を決定できる。
With reference to FIGS. 2 and 3, an embodiment of the control system air fitting 90 and pneumatic tube is described in detail. In some embodiments, the
エアフィッティング90の基部90aは、ほぼ円形であってよく、室92内の水の毛管作用の低下または除去を助けるように大きい直径を有してよい。第1部分90bは、ほぼ円錐形であってよく、従って、基部90aの大きい直径から第2部分90cの小さい直径に移行する。第2部分90cは、第1部分90bから頂部90dに向かって次第に細くなってよい。頂部90dの近くに配置されるのは、気送管86の先端86bを接続する接続具94であってよい。接続具94は、バーブ、ニップル等を含むが、それらに限らない当分野で既知の任意の種類の気送管接続具であってよい。
The
離れて配置した制御装置80に気圧センサ84を置くことによって、気圧センサ84は、食品ゾーンに置かれない。このような配置によって、気圧センサ84は、水に接触しないので、供給された水が残し得るミネラルや水垢に影響されない。さらに、気圧センサ84は、水に接触しないので、水の電気的特性の影響を受けず、よって、気圧センサ84を用いて、供給された脱イオン水及びミネラル含有量の多い水の氷の厚さを決定できる。また、幾つかの実施形態においては、気圧センサ84は、可動部を有さないので、製氷機10内の配置における一貫性の無さや、製氷機10の経年による変化に影響されにくい。幾つかの実施形態においては、気圧センサ84の位置及びエアフィッティング90の位置は調節できない。従って、様々な実施形態において、氷の厚さ、水溜め64に入れる水の量、及び、各サイクルで使用される水の量は、電子的に、測定、制御、調節できる。他の実施形態においては、制御装置80は、圧力センサ84に加えて、または、圧力センサ84に代えて、水溜め64の水位を測定する任意の市販の装置を備えてよい、または、当該装置に接続されてよい。
By placing the
制御装置80は、プロセッサ可読媒体を備え、プロセッサ可読媒体は、制御装置80に処理を行わせる命令を表すコードを記憶する。制御装置80は、例えば、市販のマイクロプロセッサ、特定用途集積回路(ASIC)、または、ASICの組み合わせであってよく、それらは、1つまたは複数の特定の機能を行う、または、1つまたは複数の特定の装置またはアプリケーションを有効にするように設計される。さらに別の実施形態においては、制御装置80は、アナログもしくはデジタル回路、または、複数の回路の組み合わせであってよい。制御装置80は、制御装置80が読み出し可能な形でデータを記憶するメモリ構成要素も備えてよい。制御装置80は、メモリ構成要素にデータを記憶できる、または、メモリ構成要素からデータを読み出せる。
The
図1及び2を参照すると、制御装置80は、入力/出力(I/O)構成要素(図示せず)を介して制御装置80の外部の可変速圧縮機12、可変速凝縮器ファン15及び/または可変速給水ポンプ62と通信する構成要素も備えてよい。他の実施形態においては、例えば、制御装置80は、給水弁(単数または複数)(図示せず)、水パージ弁(単数または複数)(図示せず)、ホットガス弁24、及び/または、熱膨張素子18と通信、及び/または、それらを制御する他の入力/出力(I/O)構成要素を備えてよく、ここで、熱膨張素子は、電子膨張弁であってよい。他の実施形態においては、例えば、制御装置80は、圧力変換器、温度センサ、音響センサ、採氷スイッチ等を含むが、これらに限らない様々なセンサ及び/またはスイッチと通信する他の入力/出力(I/O)構成要素を備えてよい。発明の1つまたは複数の実施形態によると、I/O構成要素は、様々な適切な通信インタフェースを含んでよい。例えば、I/O構成要素は、標準的なシリアルポート、パラレルポート、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポート、S‐ビデオポート、ローカルエリアネットワーク(LAN)ポート、及び、小型コンピュータシステムインタフェース(SCSI)ポート等の有線接続を含み得る。さらに、I/O構成要素は、例えば、赤外線ポート、光学ポート、Bluetooth(登録商標)無線ポート、無線LANポート等の無線接続を含んでよい。
With reference to FIGS. 1 and 2, the
一実施形態においては、制御装置80は、ネットワーク(図示せず)に接続されてよく、ネットワークは、ローカルもしくは広域エリアネットワーク等のイントラネット、または、ワールドワイドウェブもしくはインターネット等のエクストラネットを含む、任意の形態の相互接続ネットワークであってよい。ネットワークは、仮想プライベートネットワーク(VPN)を含む、専用線で、無線もしくは有線ネットワークで、物理的に実施できる。
In one embodiment, the
製氷機10の一実施形態の個々の構成要素のそれぞれを記載したが、この実施形態において構成要素が相互作用及び運転する方法を次に記載する。顕熱サイクルと潜熱サイクルの両方を含む冷却サイクルにおける製氷機10の運転中、可変速圧縮機12は、ほぼ気体の低圧冷媒を蒸発器20からサクションライン28dを通して受け取り、その冷媒を加圧して、ほぼ気体の高圧冷媒をディスチャージライン28bを通して凝縮器14に排出する。凝縮器14において、熱が冷媒から取り除かれ、ほぼ気体の冷媒は凝縮して、ほぼ液体の冷媒になる。冷媒からの熱の除去を助けるために、可変速凝縮器ファン15が配置されて、凝縮器14に空気を吹き込んでよい。
Having described each of the individual components of one embodiment of the
一実施形態においては、ほぼ液体の高圧冷媒は、凝縮器14を出た後、液体ライン28cを通って、サーモスタットもしくは電子熱膨張素子18に送られ、当該素子18は、蒸発器20に導入するために、ほぼ液体の冷媒の圧力を低下させる。低圧の膨張した冷媒が、蒸発器20の管を通ると、冷媒が、蒸発器20内に備えられた管から熱を吸収し、冷媒が管を通るにつれて気化する。ほぼ気体の低圧冷媒が、蒸発器20の出口からサクションライン28dを通って排出され、再び、可変速圧縮機12の入口に導入される。
In one embodiment, the substantially liquid high-pressure refrigerant exits the
図4を参照すると、図1に示す発明の実施形態を行う方法を詳細に記載している。図1に示す実施形態では、冷却サイクル中、可変動作点構成要素を可変動作点で運転する。ステップ400において、顕熱冷却サイクルと潜熱冷却サイクルの両方を含む冷却サイクルを開始する。ステップ402において、注水弁(図示せず)を開けて、水溜め64に給水する。水が、水溜め64を満たすにつれて、室92に空気をトラップしているエアフィッティング90の開口98に入る。室92と気送管86にトラップされた空気は、水によって少し圧縮されて、圧力増加を圧力センサ84に伝える。圧力センサ84は、この圧力を電圧としてプロセッサ82に入力し、プロセッサ82は、水溜め64の水位に合わせて調整し得る圧力目盛に対応する数値をその電圧に割り当てる。冷却サイクルの状態は、水溜め64の水位に合わせて調整されてよい。このように、制御装置80は、水溜め64の水位を監視でき、それに従って、可変動作点構成要素を制御できる。
Referring to FIG. 4, the method for carrying out the embodiment of the invention shown in FIG. 1 is described in detail. In the embodiment shown in FIG. 1, the variable operating point component is operated at a variable operating point during the cooling cycle. In
ステップ404で望ましい製氷水位に到達すると、制御装置80は、ステップ406で注水弁を閉じる。ステップ408において、可変速給水ポンプ62は、初期速度に設定されて運転し、製氷皿60に給水する。ステップ410及び412において、可変速圧縮機12及び可変速凝縮器ファン15を、初期速度で作動させて、冷媒を初期質量流量で供給する。一実施形態においては、可変速圧縮機12及び可変速凝縮器ファン15の初期速度は、各構成要素が許容する最大速度である。そして、顕熱冷却サイクル中、可変速給水ポンプ62によって供給される水は、製氷皿60に接触すると冷たくなり始め、製氷皿60の下にある水溜め64に戻り、可変速給水ポンプ62によって製氷皿60に再循環される。冷却サイクルが潜熱冷却サイクルに入ると、製氷皿60に溜まる水は、角氷を形成し始める。
When the desired ice making water level is reached in
ステップ416において、制御装置80は、圧力センサ84から入力される圧力に基づいて、水位(x)を監視して、水溜め64の水位が採氷水位に達したか否かをチェックする。水溜め64の水位が採氷水位を超えている間、制御装置80は、(ステップ418で)水位の関数(y=f(x))として、望ましい圧縮機速度(y)を計算し、(ステップ420で)水位の関数(z=f(x))として望ましい凝縮器ファン速度(z)を計算し、(ステップ422で)水位の関数(p=f(x))として望ましい給水ポンプ速度(p)を計算する。ステップ424において、制御装置80は、次に、可変速圧縮機12を、初期圧縮機速度(ブロック124)未満の速度で望ましい圧縮機速度(y)に設定することによって、冷媒の質量流量を初期冷媒質量流量から変更する。ステップ426において、制御装置80は、可変速凝縮器ファン15も、初期凝縮器ファン速度未満の速度で望ましい凝縮器ファン速度(z)に設定する。ステップ428において、制御装置80は、可変速給水ポンプ62も、初期ポンプ速度未満の速度で望ましいポンプ速度(p)に設定する。可変速給水ポンプ62は、水溜め64から製氷皿60上に水を再循環し続け、製氷皿60の氷の厚さが増加するに連れて、水溜め64の水位は減少する。
In
制御装置80は、ステップ416〜428を繰り返して、水溜めの64の水位が採氷水位に達するまで、水溜め64の水位の測定、新しい望ましい速度の計算、識別した冷却サイクルの状態に基づいた、蒸発器20への十分な冷媒質量流量と熱膨張素子18を介した十分な圧力降下とを維持するような望ましい速度の設定を続ける。水溜め64の水位が採氷水位に達すると、可変速給水ポンプ62は、(ステップ430で)止められ、ホットガス弁24を(ステップ432で)開いて、暖かい高圧気体が圧縮機12からホットガスバイパスライン28aを通って蒸発器20に入るようにする。形成された氷が製氷皿60から離れる程度に製氷皿60を温めて氷を溶かすことによって採氷され、氷は、孔(図示せず)を通って下の容器(例えば、アイスビン)(図示せず)に落ちて、その容器に一時的に貯蔵されて、後に取り出される。採氷に応じて、ステップ434で、製氷皿60から採氷された時を検出する採氷センサスイッチが瞬間的に開く。ステップ436において、次に、ホットガス弁24が閉じられ、冷却サイクルを繰り返すことができる。本明細書ではステップを1つの順序で記載したが、方法の他の実施形態は、発明の範囲を逸脱することなく、任意の順序で行えることは理解されよう。
The
図4に示すように、製氷機10は、任意で、採氷中のステップAとステップBの間に可変速度で可変速圧縮機12を運転してよい。これに関しては、本明細書の他の箇所で図10の実施例に関してより詳細に記載する。従って、図9に示すように、製氷機10は、可変速圧縮機を運転するために、可変速圧縮機12から蒸発器入口20aに入る冷媒の温度と蒸発器出口20bの冷媒の温度を、それぞれ測定する温度センサ120a、120bを備えてよい。これに関しては、本明細書の他の箇所により詳しく記載する。
As shown in FIG. 4, the
製氷機10は、可変動作点及び単一動作点の構成要素(圧縮機、凝縮器ファン、及び/または、給水ポンプ)の任意の組み合わせと、サーモスタットもしくは電子熱膨張素子とを備えてよい。好適実施形態においては、例えば、製氷機10は、可変速圧縮機、可変速凝縮器ファン、及び、可変速給水ポンプを備える。従って、制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速圧縮機、可変速凝縮器ファン、及び、可変速給水ポンプの速度を変える。別の実施形態においては、例えば、製氷機10は、可変速圧縮機、単一速度凝縮器ファン、及び、単一速度給水ポンプを備える。従って、制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速圧縮機の速度を変える一方、凝縮器ファン及び給水ポンプを単一速度で運転する。さらに別の実施形態においては、例えば、製氷機10は、可変速圧縮機、可変速凝縮器ファン、及び、単一速度給水ポンプを備える。従って、制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて可変速圧縮機及び可変速凝縮器ファンの速度を変える一方、単一速度給水ポンプを単一速度で運転する。さらに別の実施形態においては、例えば、製氷機10は、可変速圧縮機、単一速度凝縮器ファン、及び、可変速給水ポンプを備える。従って、制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて可変速圧縮機及び可変速給水ポンプの速度を変える一方、単一速度で単一速度凝縮器ファンを運転する。さらに別の実施形態においては、例えば、製氷機10は、可変速圧縮機及び可変速給水ポンプを備えるが、凝縮器ファンを備えていない場合がある(例えば、液冷式製氷機の場合)。従って、制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速圧縮機及び可変速給水ポンプの速度を変える。さらに別の実施形態においては、例えば、製氷機10は、可変速圧縮機及び単一速度給水ポンプを備えるが、凝縮器ファンを備えていない場合がある。従って、制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて可変速圧縮機の速度を変える一方、単一速度給水ポンプを単一速度で運転する。さらに別の実施形態においては、例えば、製氷機10は、単一速度圧縮機、可変速凝縮器ファン、及び、単一速度給水ポンプを備える。従って、制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて可変速凝縮器ファンの速度を変える一方、単一速度圧縮機及び単一速度給水ポンプを単一速度で運転する。さらに別の実施形態においては、例えば、製氷機10は、単一速度圧縮機、可変速凝縮器ファン、及び、可変速給水ポンプを備える。従って、制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて可変速凝縮器ファン及び可変速給水ポンプの速度を変える一方、単一速度圧縮機を単一速度で運転する。さらに別の実施形態においては、例えば、製氷機10は、単一速度圧縮機、単一速度凝縮器ファン、及び、可変速給水ポンプを備える。従って、制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて可変速給水ポンプの速度を変える一方、単一速度圧縮機及び単一速度凝縮器ファンを単一速度で運転する。さらに別の実施形態においては、例えば、製氷機10は、単一速度圧縮機及び可変速給水ポンプを備えるが、凝縮器ファンを備えていない場合がある。従って、制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて可変速給水ポンプの速度を変える一方、単一速度圧縮機を単一速度で運転する。さらに、幾つかの実施形態においては、例えば、上記組み合わせの任意の組み合わせが、電子熱膨張弁を備えてよい。制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて電子熱膨張弁を制御してよい。識別した冷却サイクルの状態は、冷媒が蒸発器20を出る時のサクションライン28dの冷媒の温度(図9、11及び12参照)、冷媒が蒸発器20を出る時のサクションライン28dの冷媒の圧力(図9、11及び12参照)、水溜め64の水温(図7参照)、冷却サイクル中に製氷皿60の氷の形成を監視するセンサ70(図6参照)等、を含むがそれらに限らない様々な入力によって決定できる。
The
別の実施形態においては、図5に示すように、製氷機510は、凝縮器14と熱膨張素子18の間の液体冷媒ライン28cに配置された冷媒間熱交換器22の形態を組み込む。冷媒間熱交換器22は、凝縮器14を出る暖かい液体冷媒を用いて、蒸発器20を出る冷たい冷媒蒸気を加熱する。蒸発器20を出る冷媒蒸気を加熱することによって、その蒸気流に残る液体冷媒は全て気化する。これは、液体冷媒が可変速圧縮機12に戻るのを防ぐのに役立つ。当業者は理解されるように、可変速圧縮機12に戻る液体冷媒は、可変速圧縮機12を損傷することがある。さらに、蒸発器20を出る冷たい冷媒蒸気を用いて蒸発器20に入る液体冷媒を冷やすことによって、システムの冷却性能を高めることができる。さらに、冷媒間熱交換器22は、フラッシュガスの防止に有用であると思われる。凝縮器14を出る液体内に存在する冷媒の気泡が、膨張弁18に入ると、膨張弁の動作を妨害する可能性がある。液体冷媒が熱膨張素子18に入る前に熱交換器22を用いて液体冷媒を冷やすことによって、全ての気泡が除去できて、熱膨張素子18の適切な動作が保証される。最後に、冷媒蒸気の温度を上げることによって、蒸発器20下流のサクションライン管は、周囲空気からの湿気によって霜がついたり、凝結したりしにくくなる。
In another embodiment, as shown in FIG. 5, the
従って、凝縮器14を出た後、ほぼ液体の高圧冷媒は、冷媒間熱交換器22を経由する。ほぼ液体の高圧冷媒は、冷媒間熱交換器22を通りながら、サクションライン28dを介して可変速圧縮機12の入口の方に冷媒間熱交換器22を反対方向に通るほぼ気体の低圧冷媒に熱を伝える。高圧液体冷媒は、冷媒間熱交換器22を出た後、熱膨張素子18に着き、熱膨張素子18は、ほぼ液体の冷媒の圧力を下げて蒸発器20に導入する。低圧の膨張した冷媒は、蒸発器20の管を通るので、蒸発器20内に備えられた管を通りながら、管から熱を吸収して、気化する。ほぼ気体の低圧冷媒が、蒸発器20の出口から排出され、冷媒間熱交換器22を通って、可変速圧縮機12の入口に再導入される。
Accordingly, after leaving the
図6に示される製氷機610の別の実施形態においては、圧力センサ84、気送管86、及び、エアフィッティング90は、冷却サイクル中、製氷皿60の氷の形成を監視するセンサ70によって補われてもよく、替えられてもよい。様々な実施形態において、センサは、製氷皿60の氷の厚さを監視するように適合された任意の種類のセンサであってよい。一実施形態においては、例えば、センサ70は、冷却サイクル中、製氷皿60の氷の厚さの変化を検出する音響センサであってよい。形成された氷の厚さを検出する音響センサは、Rosenlund他による2012年2月8日出願のUS出願番号13/368,814「System, Apparatus, and Method for Ice Detection」に開示されている。同出願は、US公開番号2012/0198864として公開され、参照により、その全体を本明細書に組み込むものとする。同出願は、一定の周波数で音波を送信する音響送信機と、送信した音波の反射を検出する音響センサとを提案している。検出された反射波が一定の期待振幅に達すると、システムは、氷が望ましい厚さに達したと決定する。音響センサを用いて、冷却サイクル中、氷の厚さを決定してもよい。サイクルが進むと、氷の厚さが変わり、結果として、音響センサが受信する反射波も変化する。そして、制御装置80は、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速構成要素の望ましい速度を計算、設定できる。別の実施形態においては、例えば、センサ70は、冷却サイクル中、製氷皿60の氷の厚さの変化を検出する撮影光学センサであってよい。さらに別の実施形態においては、例えば、センサ70は、水溜め64の水位を検出する電気機械式フロート機構を備えることができる。さらに別の実施形態においては、センサ70は、製氷皿60の近くに置かれた電気プローブであってよく、氷が望ましい厚さに達すると、電気回路が終了して、冷却サイクルを終わらせる。さらに別の実施形態においては、センサ70は、冷却サイクル開始からの経過時間に基づいて、冷却サイクルの状態を識別してよい。センサ70の出力は、制御装置80に送られてよく、制御装置は、水溜め64の水位とセンサ70の出力とによって決定された識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速構成要素(可変速圧縮機、可変速凝縮器ファン、及び/または、可変速給水ポンプ)の速度を変える。別の実施形態においては、製氷機は、センサ70を備えるが、圧力センサ84、気送管86、及び、エアフィッティング90を備えていない。この実施形態においては、センサ70の出力は、制御装置80に送られてよく、制御装置は、センサ70の出力によって決定された識別した冷却サイクルの状態に基づいて、可変速構成要素(可変速圧縮機、可変速凝縮器ファン、及び/または、可変速給水ポンプ)の速度を変える。
In another embodiment of the
顕熱冷却中の可変動作点
図7に示す別の実施形態においては、例えば、製氷機710の可変動作点構成要素は、顕熱冷却サイクル中及び潜熱冷却サイクル中、冷却負荷が両方のサイクル中、変動するのに従って、可変動作点で運転する。潜熱冷却サイクルに加えて、顕熱冷却サイクル中、可変動作点構成要素の動作点を変えることによって、製氷機10は、可変動作点構成要素を最大動作点で運転して、供給された水を速く冷やすことができ、そして、冷却サイクル内で、顕熱冷却サイクルから潜熱冷却サイクルに移行する時点で、最大動作点より低い動作点に可変動作点構成要素を減速することができる。これは、供給された水の瞬間冷凍の回避に役立ち得る。
Variable Operating Point During Sensible Cooling In another embodiment shown in FIG. 7, for example, the variable operating point component of
図7は、製氷機710のこの実施形態の幾つかの主な構成要素を示す。製氷機710は、可変速圧縮機12と、可変速圧縮機12から排出された圧縮された冷媒蒸気を凝縮する凝縮器14と、可変速凝縮器ファン15と、冷媒の温度と圧力を下げる熱膨張素子18と、蒸発器20とを備える。熱膨張素子18は、サーモスタット膨張弁または電子膨張弁であってよい。製氷機710は、蒸発器20に熱的に結合された製氷皿60も備える。製氷皿60は、その表面上を流れる水が溜まり得る(通常は、格子状のセルの形態の)多数のくぼみを表面に備えてよい。水は、水溜め64から可変速給水ポンプ62によって汲み上げられ、送水ライン63を通って分配マニホルドもしくは管66から出ると、製氷皿60に衝突し、製氷皿60のくぼみの上を流れて、凍って氷になる。水溜め64は、製氷皿60の下に位置してよく、製氷皿60から落ちる水を全て受け止め、その水は、可変速給水ポンプ62によって再循環される。
FIG. 7 shows some main components of this embodiment of the
製氷機710は、蒸発器20の出口に配置されて熱膨張素子18を制御する感温筒26も備えてよい。他の実施形態においては、電子膨張弁118(図11、12参照)が用いられる場合、温度センサ25及び圧力変換器29が、感温筒(図11、12参照)の代わりに使用されてよい。この場合、温度センサ25及び圧力変換器29は、それぞれ、サクションライン28dの冷媒の温度値及び圧力値を、制御装置80に提供してよい。温度センサ27は、水溜め64の水の温度を測定するために、水溜め64に置かれてよい。さらに、氷が、望ましい厚さに達すると、ホットガス弁24を用いて、暖かい冷媒を可変速圧縮機12から直接、蒸発器20に向けて、製氷皿60から角氷を除去または採氷してよい。制御装置80が採氷をやめ、製氷を開始できるように、製氷機710は、氷が製氷皿60から落ちた時を検出する当分野で既知の採氷センサスイッチ(図示せず)も備えてよい。本明細書の他の箇所により詳細に記載するように、ある形態の冷媒が、ライン28a、28b、28c、28dを介して、これらの構成要素を通って順次、循環する。製氷機710は、給水源、アイスビン、及び、電源を含む、本明細書に記載していない他の従来の構成要素を有してよい。
The
この特定の実施形態において、製氷機710は、蒸発器20及び水溜め64から離れて配置された制御装置80も備える。制御装置80は、製氷機710の動作を制御するプロセッサ82を備える。この実施形態においては、制御装置80は、温度センサ27も備えてよい、または、温度センサ27に結合されてよく、温度センサ27を用いて、顕熱冷却サイクル中の冷却サイクルの状態を識別してよい。温度センサ27からの入力を用いて、プロセッサ82は、水が製氷皿の上を再循環されると、水温に基づいて、冷却サイクルの状態を決定できる。顕熱冷却サイクル中、水温が下がると、冷却負荷も減少し得る、従って、制御装置80は、冷却負荷に関する冷却サイクルの状態に基づいて、製氷機710の可変動作点構成要素の動作点を計算、設定できる。制御装置80は、圧力センサ84も備えてよい、または、圧力センサ84に結合されてよい。圧力センサ84を用いて、水溜め64の水圧を製氷皿60の氷の厚さに相関させることによって、製氷機710の潜熱冷却サイクル中の冷却サイクルの状態を識別してよい。圧力センサ84は、水溜め64内の水の加圧力に比例する信号をプロセッサ82に出力できるモノリシックシリコン圧力センサであってよい。圧力センサ84からの出力を用いて、プロセッサ82は、氷に変わった水の量に基づいて、冷却サイクルの状態を決定できる。潜熱冷却サイクル中、製氷皿の氷の厚さが増加すると、冷却負荷は低下し得る、従って、制御装置80は、冷却負荷に関する冷却サイクルの状態に基づいて、製氷機710の可変動作点構成要素の動作点を計算、設定できる。従って、冷却サイクルの状態に基づいて、液体冷媒の質量流量を変更できる可変速圧縮機12を使用して、製氷機710の効率を向上させ得る。例えば、液体冷媒の質量流量は、冷却サイクルを通して製氷皿60の氷の厚さが増加すると、低下し得る。圧力センサ84の使用によって、プロセッサ82は、採氷サイクルの開始に適切な時間の決定、及び、注水機能及びパージ機能の制御も行うことができる。
In this particular embodiment,
図8を参照すると、図7に示す発明の実施形態を行う方法が詳細に示されている。この実施形態においては、顕熱冷却サイクル中及び潜熱冷却サイクル中に可変動作点で可変動作点構成要素を運転する。ステップ800において、顕熱冷却サイクルと潜熱冷却サイクルの両方を含む冷却サイクルを開始する。ステップ802において、注水弁(図示せず)が開けられ、水溜め64に給水される。水は水溜め64を満たしながら、室92に空気をトラップしているエアフィッティング90の開口98に入る。室92と気送管86にトラップされた空気は、水によって少し圧縮されて、圧力増加を圧力センサ84に伝える。圧力センサ84は、この圧力を電圧としてプロセッサ82に入力する。プロセッサ82は、水溜め64の水位に合わせて調整し得る圧力目盛に対応する数値を圧力に割り当てる。冷却サイクルの状態は、水溜め64の水位に合わせて調整されてよい。制御装置80は、このように、水溜め64の水位を監視でき、それに応じて、可変動作点構成要素を制御できる。
Referring to FIG. 8, the method of performing the embodiment of the invention shown in FIG. 7 is shown in detail. In this embodiment, the variable operating point component is operated at a variable operating point during the sensible cooling cycle and during the latent cooling cycle. In
ステップ804において望ましい製氷水位に達すると、制御装置80は、ステップ806で注水弁を閉じる。ステップ808において、可変速給水ポンプ62は、初期速度に設定されて運転し、製氷皿60に給水する。ステップ810及び812において、可変速圧縮機12及び可変速凝縮器ファン15を、冷媒が初期質量流量で供給されるように、初期速度で作動させる。一実施形態においては、可変速圧縮機12及び可変速凝縮器ファン15の初期速度は、各構成要素が許容する最大速度である。そして、顕熱冷却サイクル中、可変速給水ポンプ62によって供給される水は、製氷皿60に接触して冷たくなり始め、製氷皿60の下の水溜め64に戻り、可変速給水ポンプ62によって製氷皿60に再循環される。
When the desired ice making water level is reached in
ステップ838において、次に、再循環水の温度Twが温度センサ27によって測定されて、水温Twが一定の望ましい温度を超えているか否かをチェックする。水溜め64の水温が望ましい温度を超えている間、制御装置80は、(ステップ840において)水温の関数(y=f(Tw))として、望ましい圧縮機速度(y)を計算し、(ステップ842において)水温の関数(z=f(Tw))として望ましい凝縮器ファン速度(z)を計算し、(ステップ844において)水温の関数(p=f(Tw))として望ましい給水ポンプ速度(p)を計算する。ステップ846において、制御装置80は、次に、初期圧縮機速度より低速で望ましい圧縮機速度(y)に可変速圧縮機12を設定することによって、初期の冷媒質量流量から冷媒の質量流量を変更する。ステップ848において、制御装置80は、初期凝縮器ファン速度より低速で望ましい凝縮器ファン速度(z)に可変速凝縮器ファン15も設定する。ステップ850において、制御装置80は、初期ポンプ速度より低速で望ましいポンプ速度(p)に可変速給水ポンプ62も設定する。可変速給水ポンプ62は、水溜め64から製氷皿60上への水の再循環を継続し、水溜め64の水温は、顕熱冷却サイクル中、低下する。
In
水溜め64の水温が冷却サイクルの潜熱冷却サイクルへの移行を示す望ましい温度に達するまで、制御装置80は、ステップ838〜850を繰り返し、水温の測定と、新しい望ましい速度の計算と、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、蒸発器20への十分な冷媒の質量流量と、熱膨張素子18を介した十分な圧力降下とを維持する望ましい速度の設定と、を続ける。冷却サイクルの潜熱冷却サイクルへの移行が開始されると、制御装置80は、可変速圧縮機の速度を下げて、水の瞬間冷凍を回避してよい。
The
冷却サイクルが潜熱冷却サイクルに入ると、製氷皿60に溜まる水は、角氷を形成し始める。ステップ816において、制御装置80は、圧力センサ84から入力された圧力に基づいて、水位(x)を監視し、水溜め64の水位が採氷水位に達したか否かをチェックする。水溜め64の水位が採氷水位を超えている間、制御装置80は、(ステップ818において)水位の関数(y=f(x))として望ましい圧縮機速度(y)を計算し、(ステップ820において)水位の関数(z=f(x))として望ましい凝縮器ファン速度(z)を計算し、(ステップ822において)水位の関数(p=f(x))として望ましい給水ポンプ速度(p)を計算する。そして、制御装置80は、(ステップ824において)初期圧縮機速度より低速で望ましい圧縮機速度(y)に可変速圧縮機12を設定することによって、初期の冷媒質量流量から冷媒の質量流量を変更する。ステップ826において、制御装置80は、最初の凝縮器ファン速度より低速で望ましい凝縮器ファン速度(z)に可変速凝縮器ファン15も設定する。ステップ828において、制御装置80は、初期のポンプ速度より低速で望ましいポンプ速度(p)に可変速給水ポンプ62も設定する。可変速給水ポンプ62は、水溜め64からの水の製氷皿60上への再循環を続け、氷の厚さが製氷皿60で増加するにつれて、水溜め64の水位は減少する。
When the cooling cycle enters the latent heat cooling cycle, the water stored in the
水溜め64の水位が採氷水位に達するまで、制御装置80は、ステップ816〜828を繰り返し、水位の測定と、新しい望ましい速度の計算と、識別した冷却サイクルの状態に基づいて、蒸発器20への十分な冷媒質量流量と熱膨張素子18を介した十分な圧力降下とを維持するように望ましい速度の設定と、を継続する。水溜め64の水位が採氷水位に達すると、可変速給水ポンプ62は(ステップ830において)止められ、ホットガス弁24が(ステップ832において)開けられて、暖かい高圧ガスが圧縮機12からホットガスバイパスライン28aを流れて蒸発器20に入るようにする。それによって、形成された氷が製氷皿60から離れ得る程度まで製氷皿60を温めて氷を溶かすことによって採氷され、氷は、孔(図示せず)を通って下の容器(例えば、アイスビン)(図示せず)に落ちて、当該容器で、一時的に貯蔵されて、後に取り出される。それに応じて、ステップ834において、製氷皿60から採氷された時を検出する採氷センサスイッチが瞬間的に開く。次に、ステップ836において、ホットガス弁24は閉じられ、冷却サイクルは繰り返すことができる。本明細書に記載のステップは1つの順番で記載されているが、方法の他の実施形態は、発明の範囲を逸脱することなく、任意の順序で実行できることは、理解されよう。
The
図8に示すように、製氷機710は、任意で、採氷中、ステップAとステップBの間に可変速度で可変速圧縮機12を運転してよい。これについては、本明細書の他の箇所で、例えば、図10の実施例に関して、より詳しく記載する。従って、図9に示すように、製氷機710は、可変速圧縮機を運転するために、可変速圧縮機12から蒸発器入口20aに入る冷媒と、蒸発器出口20bの冷媒の温度をそれぞれ測定する温度センサ120a、120bを備えてよい。これに関しては、本明細書の他の箇所でより詳しく記載する。
As shown in FIG. 8, the
発明の別の実施形態においては、顕熱冷却サイクル及び潜熱冷却サイクルの両サイクル中、冷却負荷が変わるに従って、製氷機10の可変動作点構成要素が可変動作点で運転する。当該実施形態においては、製氷機10は、冷却サイクルが顕熱冷却サイクルか潜熱冷却サイクルかを決定する目的で水溜め64の水の温度を測定しない。この特定の実施形態においては、タイマを用いて、経過時間に基づいて、冷却サイクルが顕熱冷却サイクルか潜熱冷却サイクルかを決定する。一実施形態においては、例えば、冷却サイクル開始後約3分経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、冷却サイクル開始後約4分経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、冷却サイクル開始後約5分経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、冷却サイクル開始後約6分経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、冷却サイクル開始後約7分経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。従って、幾つかの実施形態において、制御装置80は、冷却サイクル開始後、約3分から約7分の間の潜熱冷却サイクル中、製氷機10の可変動作点構成要素の動作点の変更を開始し得る。
In another embodiment of the invention, the variable operating point component of the
発明のさらに別の実施形態においては、製氷機10の可変動作点構成要素は、顕熱冷却サイクル中と潜熱冷却サイクル中の両方で、冷却負荷が変わるに従って、可変動作点で運転する。当該実施形態においては、製氷機10は、冷却サイクルが、顕熱冷却サイクルか潜熱冷却サイクルかを決定する目的で水溜め64の水の温度を測定しない。この特定の実施形態においても、タイマを用いて、全冷却サイクルの時間のパーセンテージに基づいて、冷却サイクルが顕熱冷却サイクルか潜熱冷却サイクルかを決定する。一実施形態においては、例えば、全冷却サイクルの総時間の約10パーセント経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、全冷却サイクルの総時間の約20パーセント経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、全冷却サイクルの総時間の約30パーセント経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、全冷却サイクルの総時間の約40パーセント経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、全冷却サイクルの総時間の約50パーセント経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、全冷却サイクルの総時間の約60パーセント経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、全冷却サイクルの総時間の約70パーセント経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、全冷却サイクルの総時間の約80パーセント経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。別の実施形態においては、例えば、全冷却サイクルの総時間の約90パーセント経過すると、製氷機10は、潜熱冷却サイクルに入り、制御装置80は、可変動作点構成要素の動作点の変更を開始する。従って、幾つかの実施形態において、制御装置80は、全冷却サイクルの総時間の約10パーセントから約90パーセントの間の潜熱冷却サイクル中に、製氷機10の可変動作点構成要素の動作点の変更を開始し得る。
In yet another embodiment of the invention, the variable operating point component of
採氷中の可変動作点
図9に示す別の実施形態においては、例えば、製氷機910の可変動作点構成要素は、顕熱冷却サイクル、潜熱冷却サイクル、及び、採氷サイクル中、冷却負荷が変わるのに従って、可変動作点で運転する。詳細には、可変速圧縮機12は、採氷サイクル中、様々な速度で運転できて、製氷皿60に形成された氷を過度に溶かすことなく採氷するのに役立つ。
Variable Operating Point During Ice Collection In another embodiment shown in FIG. 9, for example, the variable operating point component of
図9は、製氷機910のこの実施形態の幾つかの主な構成要素を示す。製氷機910は、可変速圧縮機12と、可変速圧縮機12から排出された圧縮された冷媒蒸気を凝縮する凝縮器14と、可変速凝縮器ファン15と、冷媒の温度と圧力を低下させるための熱膨張素子18と、蒸発器20と、を備える。熱膨張素子18は、サーモスタット膨張弁または電子膨張弁であってよい。製氷機910は、蒸発器20に熱的に結合された製氷皿60も備える。製氷皿60は、表面に多数のくぼみ(通常、格子状のセルの形態)を備えてよく、水は表面上を流れてそのくぼみに溜まる。水は、可変速給水ポンプ62によって水溜め64から汲み上げられ、送水ライン63を通り、分配マニホルドまたは管66から出て、製氷皿60に衝突し、製氷皿60のくぼみの上を流れて、凍って氷になる。水溜め64は、製氷皿60の下に位置してよく、製氷皿60から落ちる全ての水を受け止めて、その水は可変速給水ポンプ62によって再循環される。
FIG. 9 shows some main components of this embodiment of the
さらに、氷が望ましい厚さに達すると、ホットガス弁24を用いて、可変速圧縮機12からホットガスバイパスライン28を経由した暖かい冷媒を直接、蒸発器20に向けて製氷皿60から角氷を除去または採氷してよい。製氷機910は、ホットガス弁24から蒸発器入口20aに入る暖かい冷媒の温度を測定する温度センサ120aと、蒸発器出口20bを出る冷媒の温度を測定する温度センサ120bも備える。温度センサ120a、120bは、製氷機910との関連で示されるが、発明の範囲を逸脱することなく、採氷サイクル中に可変速圧縮機12を運転するために、温度センサ120a、120bが、本明細書に記載の製氷機の実施形態のいずれかに備えられてよいことを、当業者は理解されよう。製氷機910は、制御装置80が採氷を止めて、製氷を開始できるように、氷が製氷皿60から落ちた時を検出する当分野で既知の採氷センサスイッチ(図示せず)も備えてよい。本明細書の他の箇所により詳しく記載するように、ある形態の冷媒が、ライン28a、28b、28c、28dを介して、これらの構成要素を順に循環する。製氷機910は、給水源、アイスビン、及び、電源等、本明細書に記載されていない他の従来の構成要素を有してよい。
Further, when the ice reaches a desired thickness, the
この特定の実施形態においては、製氷機910は、蒸発器20及び水溜め64から離れた所にある制御装置80も備える。制御装置80は、製氷機910の運転を制御するプロセッサ82を備える。この実施形態においては、制御装置80は、採氷サイクルの監視に使用し得る温度センサ120a、120bも備えてよい、または、温度センサ120a、120bに結合されてよい。温度センサ120a、120bからの入力を用いて、プロセッサ82は、過度に氷を解かさずに製氷皿60から採氷するのを支援するように可変速圧縮機12を運転するのに適した速度を決定できる。ホットガス弁24が開くと、高温、高圧の冷媒の最初の分量が、ホットガスバイパスライン28aを介して蒸発器入口20aに向けられる。この熱い気体冷媒は、次に、蒸発器20の曲がりくねった管を通って流れて、製氷皿60を温める。そうすると、製氷皿60の氷が溶け始める。
In this particular embodiment,
しかしながら、可変速圧縮機12の速度及び/または製氷機で使用される冷媒の種類によって、蒸発器12内及び製氷皿60の温度の上昇によって、製氷皿60上の氷が過度に溶けることがある。過度な氷の溶解は、冷媒として二酸化炭素(CO2)を使用する場合、入口20aを通って蒸発器20に入る高温のCO2気体の温度は、カ氏300度にまで達する場合があり、特に問題となる。氷が過度に溶解する結果、望ましい氷より小さくなったり、及び/または、溶けかけの氷となり、氷の形成に用いられたエネルギーと、採氷に用いられるエネルギーの浪費により効率が悪くなる。従って、冷媒温度及び/または蒸発器20の入口20a及び/または出口20bでの冷媒温度の変化率に応じて、採氷中に可変速度で可変速圧縮機12を運転できることは、有益であろう。
However, depending on the speed of the
図10を参照すると、採氷サイクル中に可変速度で可変速圧縮機を運転する図9に示す発明の実施形態を行う方法が詳細に示されている。図10は、採氷サイクル中の製氷機910の運転のみを示している。この方法は、製氷機910に関して記載されているが、本明細書に記載の任意の実施形態の製氷機が、採氷サイクル中、可変速度で可変速圧縮機12を運転してよいことを、当業者は理解されよう。例えば、ホットガス弁24を開く(図4のステップ432及び図8のステップ832を参照)ことによって製氷機が採氷に入ると、製氷機は、Aで、採氷中の任意の可変速圧縮機12の運転に進んでよい。ステップ1002において、可変速圧縮機12からホットガスバイパスライン28aを通って蒸発器入口20aに入る冷媒の温度TINが、温度センサ120aによって測定される。測定された冷媒温度TINに基づいて、ステップ1004において、制御装置80は、冷媒温度の関数(y=f(TIN))として、望ましい圧縮機速度(y)を計算する。ステップ1006において、次に、制御装置80は、可変速圧縮機12を望ましい圧縮機速度(y)に設定する。ステップ1008において、蒸発器出口20bを出る冷媒の温度の変化率(ΔΤOUT)は、温度センサ120bによって測定される。ステップ1010において、制御装置80は、蒸発器出口20bを出る冷媒の温度(ΔΤOUT)の変化率を監視して、変化率が望ましい上限を超えるか否かを決定する。変化率が望ましい上限を超えると、これは、蒸発器20を通って流れる冷媒の温度が高すぎて、製氷皿60の氷が過度に溶けることを意味する。従って、変化率が望ましい上限を超える場合、ステップ1012において、制御装置80は、可変速圧縮機12の速度を低下させることによって、蒸発器入口20aに入る冷媒の温度を低下させて、製氷皿60の氷の過度の溶解を低減する。
Referring to FIG. 10, the method of carrying out the embodiment of the invention shown in FIG. 9 for operating a variable speed compressor at a variable speed during an ice collection cycle is shown in detail. FIG. 10 shows only the operation of the
変化率が望ましい上限を超えない場合、ステップ1014において、制御装置80は、蒸発器出口20bを出る冷媒の温度の変化率(ΔΤOUT)を監視して、変化率が望ましい下限を下回るか否かを決定する。変化率が望ましい下限を下回る場合、これは、蒸発器20を通って流れる冷媒の温度が低すぎて、望ましい採氷時間より長くなることを意味する。従って、変化率が望ましい下限を下回る場合、ステップ1016において、制御装置80は、可変速圧縮機12の速度を増加させることによって、蒸発器入口20aに入る冷媒の温度を上昇させて、製氷皿60上の氷の溶解を増加させて、採氷時間を望ましい長さにする。しかしながら、変化率が望ましい下限を超えて、望ましい下限と上限内にある場合、ステップ1018において、制御装置80は、ステップ1006で設定された可変速圧縮機12の速度を維持する。これは、採氷中の氷の過度の溶解を減らし、望ましい採氷時間の長さを維持するのに役立つ。
If the rate of change does not exceed the desired upper limit, in
ステップ1020において、制御装置80は、採氷センサスイッチが瞬間的に開いて製氷皿60から採氷されたことを示すか否かを監視する。採氷センサスイッチが開かない場合、可変速圧縮機12の速度を変えるプロセスは、ステップ1202に戻り、採氷センサスイッチが、採氷されたことを示すまで、繰り返す。ステップ1020で、採氷センサスイッチが瞬間的に開いて、製氷皿60から採氷されたことを示すと、プロセスは終了し、Bで、図4及び8に示す方法に戻る。代替実施形態においては、例えば、製氷機は、採氷センサを備えなくてよく、温度センサ120bによって蒸発器出口20bで測定された冷媒温度を用いて、採氷が終わる時を決定してよい。例えば、蒸発器出口20bで測定されたカ氏約45度からカ氏約50度の温度(例えば、カ氏約45度、カ氏約46度、カ氏約47度、カ氏約48度、カ氏約49度、カ氏約50度)は、典型的に、製氷皿60から採氷されたことを示す。本明細書に記載のステップは1つの順番で記載されているが、方法の他の実施形態は、発明の範囲を逸脱することなく、任意の順序で実行できることは、理解されよう。
In
従って、可変速圧縮機12は、採氷サイクル中、様々な速度で運転してよい。例えば、可変速圧縮機12は、採氷サイクルの開始時は低速で運転してよく、採氷サイクル中に速度を上げてよく、採氷サイクルの終わりには、低速にしてよい。他の実施形態においては、例えば、可変速圧縮機12は、採氷サイクルの開始時は高速で運転してよく、その後、速度を落として、採氷サイクルの終わりには、低速にしてよい。
Accordingly, the
本明細書に記載のように、製氷機10の様々な実施形態において、可変速圧縮機12は、顕熱冷却サイクル中、第1の速度で、潜熱冷却サイクル中、第2の速度で、採氷サイクル中、第3の速度で運転してよい。望ましくは、第1の速度は、第2の速度より高く、第2の速度は、第3の速度より高い。従って、可変速圧縮機12は、顕熱冷却サイクル中、高速で、潜熱冷却サイクル中、中速で、採氷サイクル中、低速で運転してよい。しかしながら、可変速圧縮機12は、顕熱冷却サイクル中、潜熱冷却サイクル中、及び、採氷サイクル中のそれぞれにおいて、より高いまたは低い速度で運転してよいことは理解されよう。すなわち、第2の速度は、第1の速度及び/または第3の速度より高くてもよく、または、第3の速度は、第1の速度及び/または第2の速度より高くてもよい。
As described herein, in various embodiments of the
製氷機10のさらに他の実施形態においては、例えば、可変速圧縮機12は、顕熱冷却サイクル中、第1の速度範囲で、潜熱冷却サイクル中、第2の速度範囲で、採氷サイクル中、第3の速度範囲で運転してよい。望ましくは、第1の速度範囲の速度は、第2の速度範囲の速度より高く、第2の速度範囲の速度は、第3の速度範囲の速度より高い。従って、可変速圧縮機12は、顕熱冷却サイクル中、高い速度範囲で、潜熱冷却サイクル中、中程度の速度範囲で、採氷サイクル中、低い速度範囲で、運転してよい。様々な実施形態において、例えば、第1、第2、及び/または、第3の速度範囲は、少なくとも部分的に重なってよい。すなわち、第1の速度範囲の一部は、第2の速度範囲の少なくとも一部に含まれてよく、第2の速度範囲の一部は、第3の速度範囲の少なくとも一部に含まれてよく、及び/または、第1の速度範囲の一部は、第3の速度範囲の少なくとも一部に含まれてよい。
In yet another embodiment of the
電子熱膨張弁
上記実施形態のいずれかと組み合わせて、図11及び12に示すように、制御装置80によって制御し得る電子熱膨張弁を用いてよい。従って、製氷機1110、1210の様々な実施形態は、可変速圧縮機12と、可変速圧縮機12から排出される圧縮された冷媒蒸気を凝縮する凝縮器14と、可変速凝縮器ファン15と、冷媒の温度と圧力を低下させるための電子熱膨張弁118と、蒸発器20と、を備えてよい。電子熱膨張弁118は、冷媒が蒸発器20を出ると、サクションライン28dの冷媒の温度と圧力に従って、制御装置80によって制御されてよい。温度センサ25は、冷媒が蒸発器20を出ると、サクションライン28dの冷媒の温度を測定してよく、圧力変換器29は、冷媒が蒸発器20を出ると、サクションライン28dの冷媒の圧力を測定してよい。図9に示す温度センサ120bは、温度センサ25の代わりに用いられてよい。冷媒の温度と圧力は、制御装置80に入力されてよく、それによって、制御装置80は、冷媒の飽和温度を決定できる。従って、サクションライン28dの冷媒の温度と圧力を測定することによって、制御装置80は、電子熱膨張弁118の開口の大きさを制御して、蒸発器20から出る液体冷媒を減らす、または、除去することができる。従って、電子熱膨張弁118は、冷媒が、冷媒の飽和温度を超えて、蒸発器20を出ると、サクションライン28dの冷媒の温度を上げる及び/または維持するように制御できる。これは、過熱温度の制御として知られている。この場合、過熱温度は、サクションライン28dの冷媒の温度と、冷媒の飽和温度との温度差である(すなわち、過熱温度=サクションライン28dの冷媒の温度−冷媒の飽和温度)。
Electronic Thermal Expansion Valve In combination with any of the above embodiments, an electronic thermal expansion valve that can be controlled by the
このように、可変動作点構成要素を有する製氷機の新規な方法及び装置を示し、記載した。しかしながら、発明の内容の装置及び方法の多くの変更、変形、及び、修正、並びに、他の使用法や適用が可能なことは、当業者には明らかであろう。発明の精神や範囲を逸脱しないこのような変更、変形、及び、修正、並びに、他の使用法や適用は全て、発明の範囲に含まれるとみなされ、発明は、以下に続く請求項によってのみ限定される。 Thus, a novel method and apparatus for an ice maker having variable operating point components has been shown and described. However, it will be apparent to those skilled in the art that many changes, variations, and modifications, as well as other uses and applications, of the subject matter of the invention can be made. All such changes, variations and modifications as well as other uses and applications that do not depart from the spirit and scope of the invention are deemed to be within the scope of the invention, and the invention is only limited by the claims that follow. Limited.
Claims (20)
可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を備え、前記可変速圧縮機、前記凝縮器、及び、前記蒸発器は、1つまたは複数の冷媒ラインによって流体連通し、冷媒は、前記1つまたは複数の冷媒ラインを通して流れ、
前記蒸発器に熱的に結合された製氷皿と、
前記製氷皿に水を供給する給水ポンプと、
前記冷却サイクルの状態を識別するように適合された検出装置と、
前記冷却サイクルの前記識別した状態に基づいて、前記可変速圧縮機の速度を制御するように適合された制御装置と、
を備える、製氷機。 An ice making machine that forms ice during the cooling cycle,
A variable speed compressor, a condenser, and an evaporator, wherein the variable speed compressor, the condenser, and the evaporator are in fluid communication with one or more refrigerant lines; Or flow through multiple refrigerant lines
An ice tray thermally coupled to the evaporator;
A water supply pump for supplying water to the ice tray;
A detection device adapted to identify the state of the cooling cycle;
A controller adapted to control the speed of the variable speed compressor based on the identified state of the cooling cycle;
An ice making machine.
前記制御装置は、前記サクションラインの前記冷媒の前記測定した温度及び圧力に基づいて前記電子熱膨張弁を制御するように適合される、請求項6に記載の製氷機。 And further comprising a temperature sensor and a pressure transducer, wherein the temperature sensor is adapted to measure the temperature of the refrigerant in the suction line, and the pressure transducer is adapted to measure the pressure of the refrigerant in the suction line. Adapted,
The ice making machine of claim 6, wherein the controller is adapted to control the electronic thermal expansion valve based on the measured temperature and pressure of the refrigerant in the suction line.
前記制御装置は、前記サクションラインの前記冷媒の前記測定した温度及び圧力に基づいて、前記電子熱膨張弁を制御するように適合される、請求項11に記載の製氷機。 And further comprising a temperature sensor and a pressure transducer, wherein the temperature sensor is adapted to measure the temperature of the refrigerant in the suction line, and the pressure transducer is adapted to measure the pressure of the refrigerant in the suction line. Adapted,
The ice maker of claim 11, wherein the controller is adapted to control the electronic thermal expansion valve based on the measured temperature and pressure of the refrigerant in the suction line.
前記製氷機の冷却サイクルの前記状態を識別することと、
前記冷却サイクルの前記識別した状態に基づいて、前記可変速圧縮機の望ましい圧縮機速度を計算することと、
前記可変速圧縮機の前記速度を前記望ましい圧縮機速度に変えることによって、前記冷媒の質量流量を変えることと、
を含む、方法。 In a method of controlling an ice making machine that forms ice during a cooling cycle, the ice making machine comprises a variable speed compressor, a condenser, and an evaporator, the variable speed compressor, the condenser, and the evaporation The vessel is in fluid communication with one or more refrigerant lines, the refrigerant flows through the one or more refrigerant lines, and the ice maker is an ice tray thermally coupled to the evaporator; A water supply pump for supplying water to the ice tray, a detection device adapted to identify the state of the cooling cycle, and controlling the speed of the variable speed compressor based on the identified state of the cooling cycle. A control device adapted to:
Identifying the state of the ice making machine cooling cycle;
Calculating a desired compressor speed of the variable speed compressor based on the identified state of the cooling cycle;
Changing the mass flow rate of the refrigerant by changing the speed of the variable speed compressor to the desired compressor speed;
Including the method.
前記測定した入口冷媒温度及び/または出口冷媒温度に基づいて、前記可変速凝縮器ファンの望ましい凝縮器ファン速度を計算することと、
前記可変速凝縮器ファンの速度を前記望ましい凝縮器ファン速度に変えることと、
をさらに含む、請求項15に記載の方法。 The ice making machine further includes a first temperature sensor that measures an inlet temperature of the refrigerant entering the evaporator, and a second temperature sensor that measures an outlet temperature of the refrigerant exiting the evaporator, and the control device Is adapted to change the speed of the variable speed compressor during an ice-collecting cycle in response to the measured inlet refrigerant temperature and / or outlet refrigerant temperature,
Calculating a desired condenser fan speed of the variable speed condenser fan based on the measured inlet refrigerant temperature and / or outlet refrigerant temperature;
Changing the speed of the variable speed condenser fan to the desired condenser fan speed;
16. The method of claim 15, further comprising:
前記冷却サイクルの前記識別した状態に基づいて、前記可変速凝縮器ファンの望ましい凝縮器ファン速度を計算することと、
前記可変速凝縮器ファンの前記速度を前記望ましい凝縮器ファン速度に変えることと、
をさらに含む、請求項15に記載の方法。 The ice maker further comprises a variable speed condenser fan, and the controller is adapted to further control the speed of the variable speed condenser fan based on the identified state of the cooling cycle;
Calculating a desired condenser fan speed of the variable speed condenser fan based on the identified state of the cooling cycle;
Changing the speed of the variable speed condenser fan to the desired condenser fan speed;
16. The method of claim 15, further comprising:
前記冷却サイクルの前記識別した状態に基づいて、前記可変速給水ポンプの望ましい給水ポンプ速度を計算することと、
前記可変速給水ポンプの前記速度を前記望ましい給水ポンプ速度に変えることと、
をさらに含む、請求項15に記載の方法。 The feed pump is a variable speed feed pump, and the controller is further adapted to control the speed of the variable speed feed pump based on the identified state of the cooling cycle;
Calculating a desired feed pump speed of the variable speed feed pump based on the identified state of the cooling cycle;
Changing the speed of the variable speed feed pump to the desired feed pump speed;
16. The method of claim 15, further comprising:
前記冷却サイクルの前記識別した状態に基づいて、前記可変速凝縮器ファンの望ましい凝縮器ファン速度を計算することと、
前記冷却サイクルの前記識別した状態に基づいて、前記可変速給水ポンプの望ましい給水ポンプ速度を計算することと、
前記可変速凝縮器ファンの前記速度を前記望ましい凝縮器ファン速度に変えることと、
前記可変速給水ポンプの前記速度を前記望ましい給水ポンプ速度に変えることと、
をさらに含む、請求項15に記載の方法。 The ice maker further comprises a variable speed condenser fan, the feed pump is a variable speed feed water pump, and the controller is configured to control the variable speed condenser fan based on the identified state of the cooling cycle. Further adapted to control the speed and the speed of the variable speed feed pump;
Calculating a desired condenser fan speed of the variable speed condenser fan based on the identified state of the cooling cycle;
Calculating a desired feed pump speed of the variable speed feed pump based on the identified state of the cooling cycle;
Changing the speed of the variable speed condenser fan to the desired condenser fan speed;
Changing the speed of the variable speed feed pump to the desired feed pump speed;
16. The method of claim 15, further comprising:
可変速圧縮機、凝縮器、及び、蒸発器を備え、前記可変速圧縮機、前記凝縮器、及び、前記蒸発器は、1つまたは複数の冷媒ラインによって流体連通され、冷媒は、前記1つまたは複数の冷媒ラインを通って流れる、製氷機であって、
前記蒸発器に熱的に結合された製氷皿と、
前記製氷皿に溜まって、凍って氷となる水を前記製氷皿に供給する給水ポンプと、
顕熱冷却サイクル中、第1の速度で、潜熱冷却サイクル中、第2の速度で、採氷サイクル中、第3の速度で、前記可変速圧縮機を運転するように適合された制御装置と、を備え、前記第1の速度は、前記第2の速度より速く、前記第2の速度は、前記第1の速度より速い、製氷機。 In an ice maker that forms ice during the cooling cycle,
A variable speed compressor, a condenser, and an evaporator, wherein the variable speed compressor, the condenser, and the evaporator are in fluid communication with one or more refrigerant lines; Or an ice maker that flows through multiple refrigerant lines,
An ice tray thermally coupled to the evaporator;
A water supply pump that supplies water to the ice tray, which accumulates in the ice tray and freezes into ice;
A controller adapted to operate the variable speed compressor at a first speed during a sensible cooling cycle, at a second speed during a latent heat cooling cycle, at a second speed, at a third speed during an ice-collecting cycle; , Wherein the first speed is faster than the second speed, and the second speed is faster than the first speed.
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CN114704983A (en) * | 2022-03-02 | 2022-07-05 | 创历电器(滁州)股份有限公司 | Multi-rotating-speed single-machine ice maker |
CN115060033B (en) * | 2022-05-31 | 2024-09-06 | 海信冰箱有限公司 | Refrigerator and ice making control method thereof |
USD1082838S1 (en) * | 2023-03-31 | 2025-07-08 | True Manufacturing Co., Inc. | Display screen or portion thereof with graphical user interface |
USD1076580S1 (en) | 2024-01-18 | 2025-05-27 | Sharkninja Operating Llc | Drink maker dasher |
US12279629B1 (en) | 2024-01-18 | 2025-04-22 | Sharkninja Operating Llc | Mixing vessel baffles for a drink maker |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57198963A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | Refrigerator |
JPH0350475A (en) * | 1989-07-17 | 1991-03-05 | Daikin Ind Ltd | Ice machinery |
JPH06159873A (en) * | 1992-11-27 | 1994-06-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Ice making machine |
JPH10141821A (en) * | 1996-11-11 | 1998-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Ice making machine |
JPH10148439A (en) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Matsushita Refrig Co Ltd | Ice removing control device in ice making device |
JPH10311642A (en) * | 1997-05-13 | 1998-11-24 | Matsushita Refrig Co Ltd | Refrigerator |
JP2004278991A (en) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ice machine |
JP2009079839A (en) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Hoshizaki Electric Co Ltd | Ice-making water tank of automatic ice-making machine |
JP2009127969A (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Daiwa Industries Ltd | refrigerator |
KR20120072719A (en) * | 2010-12-24 | 2012-07-04 | 웅진코웨이주식회사 | Ice maker |
JP2013076553A (en) * | 2011-09-15 | 2013-04-25 | Atsushi Sato | Method and device for producing sherbet ice |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0686960B2 (en) * | 1985-01-30 | 1994-11-02 | 株式会社日立製作所 | Refrigerant flow controller |
US4897099A (en) * | 1988-12-01 | 1990-01-30 | Ruff John D | Ice maker and water purifier |
US4970877A (en) * | 1989-02-17 | 1990-11-20 | Berge A. Dimijian | Ice forming apparatus |
US4947653A (en) | 1989-06-26 | 1990-08-14 | Hussmann Corporation | Ice making machine with freeze and harvest control |
US5289691A (en) * | 1992-12-11 | 1994-03-01 | The Manitowoc Company, Inc. | Self-cleaning self-sterilizing ice making machine |
US5477694A (en) * | 1994-05-18 | 1995-12-26 | Scotsman Group, Inc. | Method for controlling an ice making machine and apparatus therefor |
US5711159A (en) | 1994-09-07 | 1998-01-27 | General Electric Company | Energy-efficient refrigerator control system |
JPH0996476A (en) * | 1995-10-02 | 1997-04-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Manufacture of supercooling water type chilled water |
JP3573911B2 (en) | 1997-03-31 | 2004-10-06 | 三洋電機株式会社 | Ice machine control device |
US5878583A (en) * | 1997-04-01 | 1999-03-09 | Manitowoc Foodservice Group, Inc. | Ice making machine and control method therefore |
JP2000161830A (en) * | 1998-11-25 | 2000-06-16 | Saginomiya Seisakusho Inc | Refrigerator and refrigerator control method |
US6857287B1 (en) * | 1999-09-16 | 2005-02-22 | Altech Controls Corporation | Refrigeration cycle |
JP2002310544A (en) | 2001-04-10 | 2002-10-23 | Hoshizaki Electric Co Ltd | Ice maker |
US20070157636A1 (en) | 2003-03-13 | 2007-07-12 | Billman Gregory M | Icemaker control system |
US7062936B2 (en) * | 2003-11-21 | 2006-06-20 | U-Line Corporation | Clear ice making refrigerator |
US7841198B2 (en) | 2006-07-18 | 2010-11-30 | Whirpool Corporation | Ice maker with water quantity sensing |
US20080134699A1 (en) | 2006-11-08 | 2008-06-12 | Imi Cornelius Inc. | Refrigeration systems having prescriptive refrigerant flow control |
JP2009019855A (en) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Hoshizaki Electric Co Ltd | Operation method of ice maker |
JP5186688B2 (en) * | 2007-12-17 | 2013-04-17 | 福岡県 | Ice making equipment using ammonia |
WO2010120519A2 (en) | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Johnson Controls Technology Company | Control system for operating condenser fans |
EP2458305B1 (en) * | 2009-07-22 | 2019-06-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Heat pump device |
US8375733B2 (en) * | 2009-08-18 | 2013-02-19 | Polyscience | Low-noise fan control for refrigeration cycle |
JP5570531B2 (en) * | 2010-01-26 | 2014-08-13 | 三菱電機株式会社 | Heat pump equipment |
US8473080B2 (en) * | 2010-05-10 | 2013-06-25 | Johnson Controls Technology Company | Control of cooling towers for chilled fluid systems |
US9140478B2 (en) * | 2012-05-21 | 2015-09-22 | Whirlpool Corporation | Synchronous temperature rate control for refrigeration with reduced energy consumption |
-
2015
- 2015-01-07 MX MX2016008889A patent/MX371063B/en active IP Right Grant
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57198963A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | Refrigerator |
JPH0350475A (en) * | 1989-07-17 | 1991-03-05 | Daikin Ind Ltd | Ice machinery |
JPH06159873A (en) * | 1992-11-27 | 1994-06-07 | Sanyo Electric Co Ltd | Ice making machine |
JPH10141821A (en) * | 1996-11-11 | 1998-05-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Ice making machine |
JPH10148439A (en) * | 1996-11-19 | 1998-06-02 | Matsushita Refrig Co Ltd | Ice removing control device in ice making device |
JPH10311642A (en) * | 1997-05-13 | 1998-11-24 | Matsushita Refrig Co Ltd | Refrigerator |
JP2004278991A (en) * | 2003-03-18 | 2004-10-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Ice machine |
JP2009079839A (en) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Hoshizaki Electric Co Ltd | Ice-making water tank of automatic ice-making machine |
JP2009127969A (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Daiwa Industries Ltd | refrigerator |
KR20120072719A (en) * | 2010-12-24 | 2012-07-04 | 웅진코웨이주식회사 | Ice maker |
JP2013076553A (en) * | 2011-09-15 | 2013-04-25 | Atsushi Sato | Method and device for producing sherbet ice |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20160107174A (en) | 2016-09-13 |
EP3092450A4 (en) | 2017-08-23 |
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